Osservata
Eseguito da Data
67 Gestione degli Impianti e del Lavoro Industriale – Prof. Francesco Guerra
FOGLIO ANALISI LAVORAZIONE Operazione N°
POSTO di LAVORO
Officina Reparto Squadra Gruppo INDIVIDUAZIONE ELEMENTO
Materiale Stato di fornitura Durezza Peso Kg Pezzi x tipo Posiz. lucido Cat. Codice Produz. DENOMINAZIONE Operai per N° Pezzi
ELEMENTO Operazione sulla macchina MEZZI DESCRIZIONE N° Pezzi finiti DI OPERAZIONE ABBINATA per ciclo LAVORO
SI NO
DESCRIZIONE SPOSTARE Posiz. Disacc. Ruotare m. Corpo Tempi Fattore Tempi Effettivi ELEMENTI DI OPERAZIONE Sv 0-25 Sn 26-50 Sl 51-80 P D R
p
RV MC Effettivi S Freq. di di Lavoro
N° Elemento 16 F M 19 22 D 24 F 28 M 31 D 34F M38 42D F7 M17 35D F4 M8 19D F6 10M 13D 10F 15M 19 MF - MLD Riposo MF ML TM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Valori TEMPI DI LAVORO TC Produz. Osservazioni: Tempi effettivi F.F. analisi MF ML TM Attivi Passivi Effettivi Pezzo Oraria totali in m' m.
Precedenti Tempi effettivi Attuali unitari in m' Valori TEMPI IN ABBINAMENTO TC Produz. Prov. da: Eseguita da: Data: N° Fogli: analisi MF ML TM Attivi Passivi Effettivi Abbinam. oraria abb.
Precedenti Operatore: N° matricola: Passa a: Visto C.U. N° analisi Foglio N° Attuali
68 Gestione degli Impianti e del Lavoro Industriale – Prof. Francesco Guerra produttività del lavoro: indici gestionali
Per produttività del lavoro si deve intendere il requisito specifico dei fattori della produzione che indica l’importanza con la quale ogni fattore concorre alla formazione del prodotto. Essa può essere riferita a tutti gli inputs del sistema o ad un fattore specifico: capitale fisso (impianti e macchinari), capitale circolante (materiali di scorta) e lavoro. Per il monitoraggio del fattore lavoro risultano di grande utilità il calcolo di indici gestionali quali il rendimento e l’efficienza, mentre per il fattore capitale fisso si valuta l’utilizzo degli impianti.
In questo paragrafo si prende approfondisce lo studio della produttività del lavoro, per fare ciò è bene precisare che in generale la giornata lavorativa si può suddividere come in Figura 5.10.
Figura 5.10 – Suddivisone giornata lavorativa tipo
A questo punto, con riferimento alla Figura 5.10, è possibile definire indici relativi alla produttività del lavoro, quali: rendimento, efficienza, fabbisogno di manodopera e di macchine, saturazione ed insaturazione.
Il Rendimento
Si definisce Rendimento l’indice di valutazione della prestazione dato dalla valorizzazione dell’output a tempo assegnato teorico standard incrementato delle perdite a tempo predeterminato riferito alla presenza sul posto di lavoro diminuita delle inefficienze non a carico degli addetti. Con riferimento alla Figura 5.10 è dato da:
Rendimento =
6 4 5 2 5 1 dove: accettabile, inefficienze addetto e pause non previste sono molto basse se i tempi standard sono stati calcolati bene e quindi il rendimento tende al valore unitario.
La valutazione del rendimento si riferisce alla manodopera diretta di classe A che in condizioni normali lavora sulla produzione principale a tempi predeterminati; in alcune circostanze può accadere che lavori non sulla produzione principale: si ha un’attività in perdita che, pur dovendo essere sempre valutata a livello gestionale, non incide sulle modalità con cui l’addetto svolge la propria attività.
L’indice consente di valutare la prestazione dell’addetto indipendentemente dall’incidenza delle perdite, intese come:
- ore di inattività per tutte le possibili cause per cui non vi è prestazione da parte dell’addetto (mancanza di energia, mancanza di materiali, attese di collaudo, operai in prova, ecc.),
- ore prodotte che però hanno determinato scarto, (TSTANDARD )x (n°pz) = TTEORICO PAUSE NON PREVISTE PAUSE TEORICHE INEFFIC. ADDETTO INEFFIC. AZIENDALI RITMO REALIZZATO accettabile 3 4 5 6 2 1
Presenza del lavoratore sul posto di lavoro
69 Gestione degli Impianti e del Lavoro Industriale – Prof. Francesco Guerra - ore per rilavorazione o riparazione ed ore per lavori non a ciclo.
Efficienza
Si definisce Efficienza del lavoro l’indice dato dal rapporto tra l’output a tempo standard e la presenza della manodopera diretta (efficienza diretta) o diretta più indiretta (efficienza totale). L’indice considera la valorizzazione a tempo assegnato standard del solo prodotto buono realizzato (produzione principale) e la confronta con le ore di presenza della manodopera presa a riferimento. La valutazione giudica l’organizzazione del sistema produttivo nel suo complesso, evidenziando l’incidenza delle attività improduttive rispetto a quelle che danno valore aggiunto al prodotto. Con riferimento alla Figura 5.10 è data da:
Efficienza =
3 6 4 5 2 5 1 Per quanto l’obiettivo sia l’eliminazione degli sprechi, le attività improduttive non potranno mai essere annullate, quindi il rapporto tra output ed input per l’efficienza risulterà sempre inferiore all’unità.
I livelli di valutazione di tale indice sono generalmente:
- efficienza del lavoro diretto: la produzione a tempo standard viene rapportata con la presenza solo degli addetti diretti;
- efficienza del lavoro di fabbrica: la produzione a tempo standard viene rapportata con la presenza degli addetti diretti ed indiretti legati alla produzione;
- efficienza del lavoro totale: la produzione a tempo standard viene rapportata con la presenza degli addetti diretti ed indiretti, sia di produzione che dei servizi generali.
Fabbisogno di lavoro
Aspetto prioritario per la gestione organizzativa è la corretta valutazione del fabbisogno di manodopera, essendo una valutazione a preventivo, si opera sulla base di: parametri storici (efficienza, indici di incidenza di struttura e di perdita), previsioni (quantità da produrre) e valutazioni tecnico-impiantistiche (cicli di lavoro, tempi standard, capacità produttive).
I passaggi seguiti nella valutazione del fabbisogno di manodopera sono:
- calcolo delle ore di produzione: sulla base dei volumi produttivi (Vi) previsti nell’unità di tempo
di riferimento (ad esempio il giorno) e dei tempi standard (Tsi) per singolo prodotto (i) degli n
totali si calcola il fabbisogno in ore buone al giorno:
giorno ore Ts V produzione buone Ore n i i i 1 _ _- calcolo del fabbisogno di addetti diretti: dal rapporto tra il fabbisogno di ore buone di produzione giornaliere e le ore di lavoro giornaliero contrattuali si determina il fabbisogno di addetti diretti. Tale dato va poi relazionato ai valori storici-obiettivo delle percentuali di assenteismo (ass%), di straordinario (s%), di perdite (p%), di attrezzaggio (att%) ed in base al rapporto fra rendimento standard ed effettivo (st / eff), nel segunte modo:
Fabb.add.dir. =
ore_operaio
1 p%
1 ass%
1 s%
% att 1 produzione _ buone _ Ore giorno eff st giorno
- calcolo del fabbisogno di addetti indiretti: la valutazione viene divisa in tre voci di riferimento (nelle quali si devono sempre considerare gli aspetti di assenteismo e straordinario):
a) indiretti di reparto variabili: si determinano come una percentuale k degli addetti diretti in relazione a dati storici rivisti con gli obiettivi previsti: I1 = Fabbisogno Diretti k
70 Gestione degli Impianti e del Lavoro Industriale – Prof. Francesco Guerra
b) indiretti di reparto fissi e centrali: con previsioni su base storica si fissa il numero di addetti (I2 ed I3),
il fabbisogno totale di manodopera indiretta risulta quindi: Fabbisogno Indiretti = I1 + I2 + I3
Fabbisogno di macchine
Indica quante macchine mi servono per fare la produzione desiderata nell’orizzonte temporale considerato (ad esempio l’anno), è dato dal seguente rapporto:
Fabb.Macchine=
disponibilità_macchina
ore_di_lavoro_annue
% att 1 ppm 1 TC anno _ pezzi n dove:
a) il TC può non contenere la % fisiologica o della mensa perché quando un lavoratore è in pausa posso sostituirlo con un altro,
b) gli scarti fanno aumentare il fabbisogno e si misurano in parti per milione (ppm),
c) le ore di lavoro annue delle macchine dipendono dalla tipologia di turni su cui funzionano. Saturazione e Insaturazione
Quando il ciclo di lavoro include operazioni svolte in automatico da una macchina, secondo un ritmo di produzione sul quale l’addetto non può influire, è utile valutare il grado di saturazione del ciclo. La Saturazione (Figura 5.11) è definita dal rapporto per cento tra il tempo attivo dell’uomo (Ta), cioè il tempo in cui l’addetto è attivo durante il ciclo, ed il tempo complessivo del ciclo (TC) determinato dalla somma tra tempo attivo e tempo passivo (Tp).
Saturazione % = 100 100 TC Ta Tp Ta Ta
L’Insaturazione è definita, invece, dal rapporto per cento tra il tempo passivo dell’uomo (Tp) ed il tempo complessivo del ciclo (TC).
Insaturazione % = 100 100 TC Tp Tp Ta Tp
Figura 5.11 – Elementi per la valutazione della saturazione
MF
ML TM
Ta Tp TC
71 Gestione degli Impianti e del Lavoro Industriale – Prof. Francesco Guerra Abbinamenti
In questo paragrafo si esamineranno i metodi per aumentare la saturazione, in particolare si descriverà la tecnica degli abbinamenti.
La situazione più favorevole, salvo restando l’adeguata applicazione delle maggiorazioni, corrisponde ad una saturazione il più possibile elevata, rispettando i vincoli organizzativi e contrattuali, cercando di spostare in tempo uomo a macchina lavora elementi eseguiti in tempo uomo a macchina ferma in modo da rendere minimo il tempo passivo. Normalmente questa soluzione, limitatamente ad un solo posto di lavoro, non è sufficiente per raggiungere una saturazione adeguata, in quanto vi sono operazioni che devono necessariamente essere eseguite mentre la macchina è ferma (es. montaggio e smontaggio del pezzo o sostituzione degli utensili). Inoltre il tempo macchina è solitamente superiore alla somma di tutte le attività attribuibili in macchina lavora. È opportuno ricorrere alla combinazione di più operazioni in modo che l’addetto possa svolgere, durante i tempi di inattività di un ciclo, un’attività su un ciclo diverso. In questo caso si parla di abbinamento delle operazioni; per operare in tal senso è necessario che:
- i mezzi di lavoro delle operazioni abbinate siano opportunamente disposti ed il lay-out sia compatibile con le necessità di visibilità, spostamenti e sicurezza richieste;
- i mezzi siano in sicurezza senza la presenza dell’addetto;
- i mezzi di lavoro consentano un funzionamento senza la diretta presenza dell’operatore; - la capacità produttiva abbinata sia in linea con le richieste.
L’abbinamento può essere di vari tipi, riconducibili alle seguenti categorie: abbinamento semplice, abbinamento fisso di due o più macchine ed abbinamento variabile.
Abbinamento semplice
Per abbinamento semplice si intende il caso in cui il tempo passivo del ciclo di lavorazione che compete all’addetto viene coperto (parzialmente o totalmente) assegnandogli una o più operazioni manuali. In figura 5.12 l’operazione in macchina lavora ‘B’ assegnata in abbinamento con l’operazione ‘A’ va a contenere i tempi passivi.
Figura 5.12 - Abbinamento semplice.
Abbinamento fisso
Si definisce abbinamento fisso l’abbinamento di cicli di lavorazione diversi caratterizzati da sequenze di operazioni che non mutano nel tempo. Due o più cicli che abbiano, tutto o in parte, il tempo macchina (TM) non saturato sono abbinabili se:
- le macchine da abbinare sono vicine;
- i cicli comprendono un tempo di inattività sufficientemente lungo e non frazionato, per evitare che l’addetto debba spostarsi spesso;
- la richiesta di produzione, nei vari cicli, sia uguale o proporzionale a quella del ciclo principale. MF
ML (op.B)
Tp (Abbinamento-op.A) TM
72 Gestione degli Impianti e del Lavoro Industriale – Prof. Francesco Guerra Facendo lavorare in abbinamento due macchine si possono verificare i seguenti casi:
a) abbinamento senza interferenza (a TC fondamentale), si ha quando il tempo passivo di un ciclo comprende interamente il tempo attivo dell’altro ciclo ed i tempi di spostamento ed il tempo passivo di abbinamento non è nullo; in Figura 5.13 si riporta lo schema dell’abbinamento fisso a tempo ciclo fondamentale.
Figura 5.13 – Abbinamento fisso a TC fondamentale.
Dalla semplificazione in figura si nota che l’abbinamento dei due cicli A e B lascia un tempo passivo di abbinamento (il tempo passivo del ciclo A è maggiore della somma del tempo attivo B e degli spostamenti); il ciclo fondamentale è quello dell’operazione a TC maggiore, nel caso specifico A, e coincide con il tempo ciclo dell’abbinamento.
b) abbinamento con interferenza (a Tc scelto), si ha quando la somma dei tempi attivi sui due cicli e del tempo di spostamento è maggiore del tempo complessivo di ogni ciclo; il tempo passivo di abbinamento è nullo. In Figura 5.14 si riporta lo schema dell’abbinamento a Tc scelto. La saturazione è massima, non esistono tempi passivi di abbinamento; si hanno interferenze reciproche che non consentono di sfruttare a pieno la capacità produttiva delle macchine; infatti, se la produzione oraria (PO) dei cicli A e B, presi separatamente, è pari a:
POA = 60 / TCA POB = 60 / TCB
con questo abbinamento la produzione oraria passa a: POAbb = 60 / TCAbb
valore inferiore ai precedenti poiché TCAbb, dato dalla somma dei tempi attivi e degli spostamenti, è maggiore sia di TCA che di TCB. Questo abbinamento trova applicazione se è possibile mantenere i mezzi di lavoro al di sotto del loro utilizzo teorico.
MF (A) ML (A) Tp (A) TM (A) S MF (B) ML (B) TM (B) S Tp (B) Tc (A) Tc (B) Tc (Abbinamento) Tp (Abbinamento)
73 Gestione degli Impianti e del Lavoro Industriale – Prof. Francesco Guerra
Figura 5.14 – Abbinamento fisso a TC scelto
Abbinamento variabile
Gli abbinamenti variabili sono abbinamenti tra cicli caratterizzati da una sequenza di operazioni che muta nel tempo con legge aperiodica.
Situazioni di questo tipo si possono verificare in particolare in macchine caratterizzate da cicli in cui i tempi attivi hanno un’incidenza contenuta sull’intera operazione (ad esempio sistemi automatici). L’operatore deve gestire le attività assegnategli spostandole nel tempo in relazione alle necessità, anche in relazione al fatto che al termine di ogni lotto le macchine assegnategli cambieranno spesso il prodotto e quindi anche gli elementi che ne caratterizzano il lavoro.
Si supponga di assegnare al controllo di un operatore un certo numero di macchine in abbinamento caratterizzate da: ridotta saturazione se condotte singolarmente, lavorazioni simili e di durata praticamente uguale. Il numero massimo di macchine assegnabili all’operatore è dato dal rapporto tra il tempo ciclo (TC) ed il tempo attivo (Ta) arrotondato all’intero inferiore:
N° macchine assegnabili in abbinamento =TC / Ta=1 / (%Saturazione)
Ciascuna macchina è caratterizzata da un tempo macchina e da un tempo attivo determinato dagli elementi di macchina ferma e/o lavora; questo può essere determinato da attività sia vincolate nel tempo e nelle modalità, dette interferenti, sia casuali o gestibili cronologicamente dall’operatore, dette non interferenti. L’inserimento per ogni macchina di un elemento di macchina ferma ad inizio ciclo incrementa il tempo ciclo di ognuna riducendo l’incidenza del tempo macchina, quindi della produzione, nell’unità di tempo: l’elemento di macchina ferma è interferente in quanto non “posizionabile” dall’operatore. Aggiungendo un elemento di macchina lavora, sviluppando l’abbinamento sul piano teorico, si può notare che questo, se deve essere svolto in coda all’elemento di macchina lavora risulta ancora interferente in quanto ritarda l’avvio del ciclo della macchina successiva. Se fosse possibile per l’operatore posticipare a sua discrezione e raggruppare gli elementi di macchina lavora, questi diventerebbero non interferenti e consentirebbero di ottimizzare gli aspetti produttivi incrementando l’incidenza del tempo macchina nell’unità di tempo a riferimento.
Nel calcolo degli abbinamenti, le operazioni periodiche sono critiche nella determinazione del tempo assegnato e della produzione orari, infatti:
a) se l’operazione periodica, nella sua durata totale, è inferiore al tempo passivo di abbinamento, non vi sono problemi;
b) se l’operazione periodica, nella sua durata totale, è superiore al tempo passivo di abbinamento, serve calcolare il valore eccedente il tempo inattivo, confrontarlo con le frequenze ed aumentare, il tempo ciclo assegnato diminuendo la produzione oraria richiesta.
MF (A) ML (A) Tp (A) TM (A) S MF (B) ML (B) TM (B) S Tp (B) Tc (A) Tc (B) Tc (Abbinamento)
74 Gestione degli Impianti e del Lavoro Industriale – Prof. Francesco Guerra Linee di montaggio e Bilanciamenti
Si definisce linea l’insieme in successione di postazioni di lavoro (stazioni) su ciascuna delle quali si opera sempre la medesima operazione relativamente ai componenti di un prodotto finale che si spostano lungo la linea stessa; sono fissati la produzione oraria o per turno ed i relativi tempi. In ogni stazione il tempo a disposizione per eseguire le operazioni assegnate è detto cadenza, definita come l’intervallo tra l’uscita di due pezzi consecutivi. L’alimentazione della linea è organizzata in direzioni di flusso parallele od ortogonali alla linea stessa.
Quando ogni posto di lavoro è dotato di un deposito di accumulo dei pezzi si parla di linea a flusso; mentre se non ci sono depositi intermedi si parla di linea a catena. Da tale situazione dipende anche la valutazione dello svincolo, cioè l’opportunità per il lavoratore di variare la velocità di esecuzione della propria mansione, anticipando produzione per potersi allontanare per un certo periodo dal posto di lavoro; più in dettaglio:
- si definiscono a catena con vincolo quelle linee che non hanno, tra postazione e postazione o gruppi di postazioni, la possibilità di un accumulo pari al fattore fisiologico, il quale viene usufruito tramite la sostituzione temporanea degli operatori da parte di un addetto definito “soccorritore”;
- si definiscono a flusso non vincolato quelle linee che hanno, tra postazione e postazione o gruppi di postazione, la possibilità di un accumulo pari al fattore fisiologico, anche in presenza di un sistema di traslazione motorizzato.
In una linea assume notevole importanza il bilanciamento: cioè la distribuzione delle attività e quindi dei tempi fra i vari operatori, in modo da assegnare a ciascuno, in funzione della produzione che si vuole ottenere sulla linea, un contenuto di lavoro omogeneo (in termini di tempi di attività). La lavorazione in linea è vincolante per le singole operazioni, le quali devono essere eseguite con la cadenza dei tempi di esecuzione dell’operazione più lunga eseguita sulla linea. Questa è definita operazione pilota e determina la cadenza della linea, cioè l’intervallo di tempo tra l’uscita di due pezzi consecutivi che coincide con il tempo per l’esecuzione dell’operazione pilota (viene indicata con la lettera C). La produzione oraria della linea è data da:
PO = 60 / C, con la cadenza espressa in minuti.
Il tempo assegnato singolo di ognuna delle operazioni costituenti la linea è il tempo strettamente necessario allo svolgimento dell’operazione stessa, valutato nell’ipotesi che non vi sia il vincolo costituito dalla lavorazione in linea (cioè escludendo i tempi di attesa del pezzo successivo). Il maggiore dei tempi assegnati singoli è dunque il tempo pilota, ed appartiene alla stazione pilota. La differenza tra il tempo pilota ed assegnato singolo di un’operazione costituisce la perdita per mancato livellamento di quell’operazione. L’obiettivo di un buon livellamento è quello di attuare i provvedimenti necessari per ridurre e, se possibile, eliminare le perdite di tempo per mancato livellamento.
Il livellamento della linea può essere valutato come rapporto tra il tempo assegnato teorico (L’) ed il tempo assegnato pratico (L) della lavorazione eseguita sulla linea, dove:
L’ = somma dei tempi assegnati singoli di tutte le operazioni L = (tempo pilota) (n° posti di lavoro)
Risulta quindi: Percentuale di livellamento = (L’ / L) 100
Fissata la produzione richiesta e noti i tempi di fase si deve determinare la cadenza richiesta, quindi, si effettua il bilanciamento della linea raggruppando le fasi nel rispetto della sequenza operativa, con l’obiettivo che il contenuto di lavoro assegnato ad ogni stazione sia il più vicino possibile alla cadenza richiesta. Può accadere che la stazione pilota determini una cadenza teorica della linea leggermente inferiore alla richiesta (esiste una perdita per mancato livellamento anche nella stazione pilota).
75 Gestione degli Impianti e del Lavoro Industriale – Prof. Francesco Guerra
L’assegnazione delle maggiorazioni ai tempi della linea segue le medesime modalità dei posti di lavoro manuali.
Il fabbisogno di lavoro diretto su una linea è così determinato: Fabbisogno lavoro diretto su linea =
P p i 1 n TaTOT , dove:
TaTOT = Tempo assegnato totale, somma dei tempi teorici assegnati TaK alle singole K stazioni n = n° pezzi pianificati,
i = mancato livellamento storico o obiettivo, p = inefficienza di linea,
P = presenza - pause collettive non comprese nei tempi.
Nell’ambito delle linee organizzate per gruppi, in cui gli addetti ruotano sulle diverse stazioni del gruppo stesso, è possibile che in alcuni posti di lavoro il livellamento superi il 100%, ciò a causa delle possibili difficoltà nel ripartire alcuni elementi di operazione e dovendo rispettare la cadenza determinata dalla produzione richiesta.
L’analisi del prodotto e del ciclo di montaggio offre il più delle volte la possibilità di identificare dei gruppi montaggio compiuti e di organizzare la linea per gruppi di stazioni, riunendo una serie di attività consequenziali e tipologicamente simili che si svolgono su postazioni in successione. L’organizzazione di una linea per gruppi omogenei presuppone il coinvolgimento diretto degli addetti ed un’evoluzione della mansione con risalto agli aspetti di allargamento, arricchimento e rotazione; l’obiettivo è far sì che ogni addetto sia in grado di:
- svolgere tutte le attività almeno del proprio gruppo, così che possa seguire il proprio pezzo per tutte le stazioni di competenza secondo un’organizzazione di rotazione ad anelli (ciascun addetto si può spostare dalla stazione 1 alla n del gruppo per poi ritornare alla 1);
- assumere una sufficiente autonomia e capacità organizzativa nell’ambito del proprio gruppo. L’applicazione congiunta di allargamento, rotazione ed arricchimento della mansione è alla base della formazione dei gruppi omogenei; la ridistribuzione delle attività interne è demandata al gruppo stesso nel quale le responsabilità e le professionalità sono rese intercambiabili.
Una volta organizzata la linea per gruppi, le opportunità di bilanciamento che si hanno sono quella tradizionale per stazione e quella per gruppo. A livello organizzativo la differenza principale è la rotazione ad anelli degli addetti nell’ambito del proprio gruppo e la possibilità di autobilanciamento del carico di lavoro. A livello operativo la differenza principale consiste nel